Exercices sur l'énergie dans l'habitat - Physique Appliquée

Chapitre 5- L'énergie dans l'habitat : Questionnements 1. Quelles infos pour faire un DPE
2. Quelles grandeurs mesurer-estimer
3. RT 2015 ? par rapport à 2005
4. Taux de conversion des énergies
5. Maison à énergie positive (qu'est-ce qui est comptabilisé) Batiment
BBC
6. Que ce passe-t-il dans un ballon d'eau chaude lors du soutirage,
et lors de l'arrêt de celui ci
Chapitre 5- L'énergie dans l'habitat : Expérimentations
1 Expériences
1 Mesures de températures |[pic] |Pour une sonde PT 100, une CTN, une CTP, |
| |tracer l'évolution de la résistance en |
| |fonction de la température. |
| | |
| | |
| | |
| | |
| |Pour un thermocouple tracer l'évolution de la |
| |tension (mettre alors le multimètre en |
| |position Voltmètre) en fonction de la |
| |température. |
2 Accumulation d'énergie dans les matériaux et températures
1 Comment varie la température d'une masse d'eau en fonction de l'énergie
reçue ? Lire au préalable l'ensemble du protocole
|Un calorimètre est une enceinte calorifugée, |[pic] |
|c'est-à-dire ne laissant pas passer la | |
|chaleur, cette enceinte peut être considérée | |
|comme isolée, toute énergie contenue ne s'en| |
|échappe pas (comme une bouteille thermos | |
|conserve une boisson chaude ou froide). | |
|Le thermoplongeur apportera l'énergie à l'eau| |
|sous forme électrique : [pic] (J) | |
|Placer le thermoplongeur dans 400 g d'eau | |
|froide contenue dans un calorimètre. | |
|Relever la température initiale (i de cette | |
|eau. | |
|Brancher le thermoplongeur (2() à un | |
|générateur 12 V(IMAX = 6A). Placer un | |
|ampèremètre et un voltmètre. | |
|Toutes les 30 s, relever la température "(f" | |
|de l'eau et l'énergie Q reçue. | |
|Refaire la même expérience pour 300g puis | |
|500g d'eau froide | |
|Rassembler les résultats dans un tableau. | |
|Tracer les 3 graphiques de Q en fonction de | |
|la variation (( de température. | | |Temps en seconde (s) |0 |30 |60 |90 |120 |
|Masse m1 (kg) |(0,25 |0,2 |0,4 |0,2 |0,4 |
|Température initiale (i1 (°C) |20°C | | | | |
| |
|Ajoutés à |
|Corps 2 |Eau |Eau |Eau |Eau |Eau |
|Masse m2 (kg) |0,25 |0,1 |0,1 |0,1 |0,1 |
|Température initiale (i2 (°C) |40°C | | | | |
| |
|On relève alors après stabilisation la température du mélange |
|Température finale (f (°C) |37°C | | | | |
|Variation de la température du |17°C | | | | |
|corps1 : [pic] | | | | | |
|Variation de la température du |3°C | | | | |
|corps2 : [pic] | | | | | |
|Réflexions : |
|On rappelle que le calorimètre est une enceinte isolée, toute énergie contenue |
|ne s'en échappe pas. |
|Donc l'énergie acquise par un des corps a forcément été perdue par l'autre. |
|Grâce aux résultats de la manipulation précédente déterminer l'énergie perdue |
|par le corps 2 |
|Variation d'énergie du corps 2 |Q=MC(T | | | | |
|(quantité de chaleur perdue par|Q=0,25x41| | | | |
|le corps2) |85x(3)=31| | | | |
| |38 J | | | | |
|Comme on vient de le dire le corps 1 a donc acquis cette énergie |
| Variation d'énergie du corps 1|3138 J | | | | |
|(quantité de chaleur acquise | | | | | |
|par le corps1) | | | | | |
|Pouvez vous en déduire le coefficient liant quantité de chaleur reçue par le |
|corps1, sa variation de température [pic], et sa masse m1. En déduire son |
|unité. |
|C |Ccailloux| | | | |
| |= | | | | |
| |Q/(Mcaill| | | | |
| |ouxx(Tcai| | | | |
| |lloux) | | | | |
| |= | | | | |
| |3185/(0,2| | | | |
| |5x17)=749| | | | |
| |J .kg-1.C| | | | |
| |-1 | | | | |
| | | | | | |
| |102 | | | | |
| |544 | | | | |
| |527 | | | | |
| |417 | | | | |
| |535 | | | | |
Ce coefficient est appelé capacité calorifique d'un corps.
Il représente donc le nombre de Joules nécessaire pour élever sa
température de 1 °C pour 1 kg.
Recherchez sur internet et comparez vos valeurs Notions fondamentales sur l'énergie dans l'habitat
1 Capacités exigibles
1 Compétences |1|Rechercher, extraire et organiser l'information utile, |
|2|Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes |
|3|Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l'aide d'un |
| |langage adapté |
|4|Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, |
| |démontrer, |
2 Capacités Thème : Habitat
Sous-Thème : Gestion de l'énergie dans l'habitat
Notions et Contenus :
1. Énergie ; puissance. Conservation de l'énergie
|H.1.1|1 |Citer différentes formes d'énergies présentes dans l'habitat Activité |
|. | |documentaire Ex 22 |
|H.1.2|2 |Exprimer la relation puissance - énergie. Ex : 1-3-4-11-12-13-18 |
|. | | |
|H.1.3|1 |Donner des ordres de grandeur des puissances mises en jeu dans l'habitat|
|. | |Extraire l'info p70 Ex :5 |
2. Énergie interne ; température. Capacité thermique massique
|H.2.4|1 |Mesurer des températures Activité expérimentale 1: |
|. | | |
|H.2.5|1 |Citer les deux échelles principales de températures et les unités |
|. | |correspondantes.. Ex : 6-14 |
|H.2.6|1 |Associer la température à l'agitation interne des constituants |
|. | |microscopiques. Ex : 15 |
|H.2.7|1 |Associer l'échauffement d'un système à l'énergie reçue, stockée sous |
|. | |forme d'énergie interne. Ex :2-7-12-17-25 |
|H.2.8|2 |Exprimer la variation d'énergie interne d'un solide ou d'un liquide lors|
|. | |d'une variation de température. Ex 9-10-ex résolu-16-19-20-21 |
|H.2.9|3 |Définir la capacité thermique mas